211service.com
Kinijos stiprus vėjo potencialas
Pastaruosius penkerius metus Kinija kasmet padvigubino savo vėjo jėgainių pajėgumus ir šiais metais siekia išstumti JAV kaip didžiausią naujų įrenginių rinką pasaulyje. Tačiau mokslininkai iš Harvardo universiteto ir Pekino Tsinghua universiteto teigia, kad Kinijos vėjo energijos pramonė vargu ar pradėjo išnaudoti savo potencialą. Remiantis jų meteorologiniu ir finansiniu modeliavimu, pranešta žurnale Mokslas Praėjusią savaitę Kinijoje pučia pakankamai stiprus vėjas, kad būtų galima pelningai patenkinti visą šalies elektros poreikį bent iki 2030 m.
Vėjo energija: Vėjo jėgainės Sindziange, Kinijoje.
Harvardo-Tsinghua projekto vadovas Michaelas McElroy'us ir kolegos kiekybiškai įvertino Kinijos vėjo energijos potencialą, pirmiausia modeliuodami vėjo prieinamumą. Norėdami tai padaryti, jie suskirstė Kinijos žemėlapį į 3335 kvadratinių kilometrų sklypus ir panaudojo penkerių metų naujausius meteorologinius duomenis, kad sukurtų kiekvieno sklypo vėjo profilį. Tada jie pridėjo pramonines standartines 1,5 megavatų galios vėjo turbinas kiekviename sklype (išskyrus nedraugišką reljefą, pvz., stačias kalvas, miškus ir miesto vietoves) ir įvertino kiekvieno sklypo energijos išeigą. Galiausiai jie apskaičiavo energijos, kurią būtų galima pagaminti, sąnaudas kaip turbinų įrengimo išlaidų funkciją.
Modeliavimas atskleidžia didelius regionus, sutelktus šiaurės ir vakarų Kinijoje, kur daug energijos galima pagaminti už išlaidas, panašias į vyriausybės nustatytus energijos tarifus, kuriuos uždirba įkurti vėjo jėgainės, kurios svyruoja nuo 0,38 iki 0,55 Kinijos juanio (6 centai iki 8 centai). už kilovatvalandę (kwh). Pavyzdžiui, modelis prognozuoja, kad vėjo jėgainių operatoriai galėtų pelningai pagaminti 6,96 trilijono kWh vėjo energijos – daugiau nei dvigubai daugiau nei Kinijos metinis energijos suvartojimas – 3,4 trilijono kWh ir palyginti su numatoma bendra paklausa iki 2030 m. – už sutarties kainą – 0,516 Kinijos juanių. (7,5 cento) už kWh.
Kitaip tariant, vėjas yra anglies dvideginio atžvilgiu neutralus energijos šaltinis, kuris patenkins Kinijos energijos poreikius ateinančius du dešimtmečius. Priešingai, patenkinus didėjančią paklausą naudojant anglį kūrenamą gamybą, per metus būtų išmetama 3,5 mlrd. tonų anglies dioksido (daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų, nei Europos Sąjunga tikisi išleisti iki 2030 m.).
McElroy, Harvardo aplinkos studijų profesorius, tvirtina, kad tokios ambicingos vizijos yra tikroviškos ir vertos rimtai apsvarstyti. Viena vertus, 0,516 Kinijos juanio yra žemiausias tarifas būsimoms vėjo jėgainėms, kuriuos praėjusį mėnesį patvirtino Kinijos nacionalinis liaudies kongresas. Kita vertus, Kinijos vėjo pramonė metai iš metų jau viršija tikslus. Briuselyje įsikūrusios agentūros duomenimis, Kinija 2020 m. vėjo energijos tikslą pasieks kitais metais, dešimtmečiu anksčiau, nes vėjo jėgainių galia viršys 30 000 MW. Pasaulinė vėjo energijos taryba . Remiantis konsultacinės įmonės analize, Kinija greičiausiai įrengs 135 000 MW vėjo jėgainių iki 2020 m. Nauji energetikos tyrimai , įsikūrusi Kembridže, MA.
Tačiau McElroy pripažįsta, kad Kinijos tinklai turėtų būti išmanesni ir stipresni, kad atitiktų vėjo energijos kintamumą. Tiesą sakant, Pasaulinė vėjo energijos taryba teigia, kad nepakankamai išvystyta Kinijos perdavimo sistema jau yra kliūtis, dėl kurios vėluojama pradėti gaminti energiją iš naujų vėjo jėgainių. Grupė teigia, kad problema tampa vis opesnė, nes Kinijos vėjo plėtra perkeliama į vėjo turtingus, tačiau atokius regionus šiaurėje ir vakaruose, kur tinklas yra silpnesnis nei vidutinis, o energija turi keliauti toliau, kad pasiektų vartotojus. Pekine įsikūrusios konsultacinės įmonės „Azure International“ tyrimų direktoriaus Sebastiano Meyer teigimu, Kinijos šiauriniame autonominiame Vidinės Mongolijos regione tinklo ribos riboja siūlomus vėjo projektus.
Vėjo supergalia: Harvardo universiteto ir Tsinghua universiteto mokslininkai sujungė meteorologinį ir vėjo turbinų modeliavimą, kad nustatytų Kinijos vėjo energijos potencialą. Galima 1,5 MW vėjo turbinų galia rodoma procentais nuo didžiausios galios per tam tikrą laiką.
Meyeris sako, kad iššūkis bus tiek administracinis ir finansinis, tiek techninis. Jis teigia, kad politinis kaimo plėtros imperatyvas garantuoja, kad vėjo jėgainės išliks populiarios tarp vietos ir regionų valdininkų, tačiau reikia spręsti, kaip finansuoti tinklų išmanymą ir balansavimą. 0,001–0,002 Kinijos ženminbi priemoka už kWh, kurią Kinijos vartotojai moka už atsinaujinančios energijos integravimą, vos padengia tiesiogines vėjo jėgainių įjungimo į tinklus išlaidas. Net ir šiam ribotam galutiniam naudojimui lėšos į vietinius tinklus grįžo labai vėluojant, sako Meyeris.
Vėlgi, sako McElroy, Kinija jau agresyviai atnaujina savo elektros tinklus, kad susietų nutolusius hidroenergijos projektus su gyventojų centrais – šis procesas gali išplėsti iki didžiulės energijos paskirstymo iš žinomai nenuspėjamų vėjo jėgainių. Kinija tikrai turi žinių, kaip kurti tolimojo susisiekimo aukštos įtampos perdavimo sistemas, sako McElroy.
Kinijoje jau vykstant dideliems tinklo atnaujinimams plačiai naudojamos žemyno masto aukštos įtampos nuolatinės srovės (HVDC) linijos, kurios išlieka supertinklo planuose Europoje ir JAV. Jie pirmauja pasaulyje diegdami tolimojo perdavimo schemas, sako Bjarne'as Andersenas, JK įsikūrusios konsultacinės įmonės „Andersen Power Electronic Solutions“ direktorius ir itin efektyvios HVDC technologijos ekspertas. Andersenas teigia, kad Kinija jau eksploatuoja HVDC linijas, tiekiančias 19 860 MW galios, stato dar 18 900 MW linijas ir planuoja dar 17 900 MW.
Andersenas sako, kad Kinijos energijos planuotojai diegia naujoves. Tikimasi, kad 800 kilovoltų HVDC jungtis nuo centrinės Junano provincijos iki Guangdongo pakrantės, kuri bus pirmoji pasaulyje, kai ji pradės veikti vėliau šiais metais, tranzitu praras 30 % mažiau energijos nei dabartinės 500 kV linijos. Dar statomos kelios 800 kV linijos.
Dabartinis tinklo atnaujinimas atspindi tai, ko reikėtų nuotoliniam vėjo energijos perdavimui. Dauguma naujų perdavimo linijų yra skirtos tiekti energiją iš vakarinių hidroelektrinių užtvankų į rytinius megapolius, tokius kaip Pekinas, Šanchajus ir Guangdžou, sako Andersenas. Tačiau yra ženklų, kad tinklų planuotojai taip pat pradeda rimtai žiūrėti į vėjo plėtrą. Praėjusiais metais pradėta statyti 750 kV kintamosios srovės linija, kuria tiekiama elektra iš vėjo jėgainių parko vakarinėje Gansu provincijoje. Tai vienas iš šešių vyriausybės patvirtintų nacionalinių vėjo energijos megaprojektų. Numatoma, kad Gansu vėjo jėgainių parkas, pavadintas Trijų tarpeklių užtvanka sausumoje, iki 2020 m. išaugs iki 20 000 MW, o tai kainuos 120 mlrd. Kinijos juanių (17,5 mlrd. USD).
McElroy'us teigia, kad Kinijos politinė padėtis taip pat gali padėti pridėti reikiamas perdavimo linijas. Vėjo turtingi regionai, tokie kaip uigūrų šiaurės vakarai, yra vieni skurdžiausių Kinijos, o vyriausybė suinteresuota skatinti jų ekonominę plėtrą. McElroy priduria, kad vietos opozicija, kuri daugelį metų trukdė perdavimo projektams Šiaurės Amerikoje ir Europoje, greičiausiai nesustabdys Kinijos vėjo energijos bangos. Vyriausybė tikriausiai turės daugiau galių parengti planą, kai jis bus patvirtintas.